JP2007027415A - Magnetic storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気記憶装置に係り、特に磁気抵抗効果素子をメモリセルに用いた磁気記憶装置に関する。 The present invention relates to a magnetic memory device, and more particularly to a magnetic memory device using a magnetoresistive element as a memory cell.
磁気メモリは、従来から様々のタイプのものが提案されている。近年では、巨大磁気抵抗(GMR:Giant Magneto Resistive)効果を示す磁気抵抗素子を用いた磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM:Magnetic Random Access Memory)が提案されており、特に、強磁性トンネル接合を用いた磁気ランダムアクセスメモリに注目が集まっている。 Conventionally, various types of magnetic memories have been proposed. In recent years, magnetic random access memory (MRAM) using a magnetoresistive element exhibiting a giant magnetoresistive (GMR) effect has been proposed, and in particular, magnetism using a ferromagnetic tunnel junction is proposed. Attention has been focused on random access memory.
強磁性トンネル接合は,例えば第1の強磁性層、絶縁層、及び第2の強磁性層の3層で構成され、絶縁層をトンネルして電流が流れる。この場合、接合抵抗値は、第1及び第2の強磁性層の磁化方向の相対角の余弦に応じて変化する。したがって、接合抵抗値は、第1及び第2の強磁性層の磁化方向が平行のときに極小値、反平行のときに極大値をとる。これはトンネル磁気抵抗(TMR:Tunneling Magneto Resistive)効果と呼ばれており、このTMR効果による接合抵抗値の変化は室温において70%を超える場合もある。 The ferromagnetic tunnel junction is composed of, for example, a first ferromagnetic layer, an insulating layer, and a second ferromagnetic layer, and a current flows through the insulating layer. In this case, the junction resistance value changes according to the cosine of the relative angle in the magnetization direction of the first and second ferromagnetic layers. Therefore, the junction resistance value has a minimum value when the magnetization directions of the first and second ferromagnetic layers are parallel, and has a maximum value when the magnetization directions are antiparallel. This is called a tunneling magnetoresistive (TMR) effect, and a change in junction resistance value due to the TMR effect may exceed 70% at room temperature.
強磁性トンネル接合を含むメモリセルにおいては、少なくとも1つの強磁性層を基準層とみなしてその磁化方向を固定し、他の強磁性層を記録層とする。このメモリセルにおいて、基準層と記録層との磁化方向が平行或いは反平行に対し2進情報(“0”、“1”)を対応づけることで情報が記録される。メモリセルへの記録情報の書き込みは、このメモリセルに対して別に設けられた書き込み配線に電流を流して発生する磁場により記録層の磁化方向を反転させる。 In a memory cell including a ferromagnetic tunnel junction, at least one ferromagnetic layer is regarded as a reference layer, its magnetization direction is fixed, and the other ferromagnetic layer is used as a recording layer. In this memory cell, information is recorded by associating binary information ("0", "1") with the magnetization directions of the reference layer and the recording layer being parallel or antiparallel. When recording information is written into the memory cell, the magnetization direction of the recording layer is reversed by a magnetic field generated by passing a current through a write wiring provided separately for the memory cell.
また,メモリセルからの記録情報の読み出しは、強磁性トンネル接合に電流を流し、TMR効果による抵抗値の変化を検出することで行われる。このようなメモリセルを多数配置することで磁気メモリが構成される。実際の構成については、任意のセルを選択できるように、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)と同様に各セルに対してスイッチングトランジスタを配置し、周辺回路を組み込んで構成される。また、ワード線とビット線とが交差する位置にダイオードとあわせて強磁性トンネル接合を組み込む方式も提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。
Further, reading of recorded information from the memory cell is performed by passing a current through the ferromagnetic tunnel junction and detecting a change in resistance value due to the TMR effect. A magnetic memory is configured by arranging a large number of such memory cells. The actual configuration is configured by arranging a switching transistor for each cell and incorporating a peripheral circuit, for example, like a DRAM (Dynamic Random Access Memory) so that an arbitrary cell can be selected. In addition, a method of incorporating a ferromagnetic tunnel junction in combination with a diode at a position where a word line and a bit line intersect has been proposed (see
強磁性トンネル接合を含むメモリセルを用いるMRAMを動作させるには、非選択セルへの誤書き込みをなくすことが必要不可欠である。MRAMでは、選択メモリセルに対して、磁化容易軸方向の磁場Hxと磁化困難軸方向の磁場Hyとによる合成磁場を印加することで、記録層に情報を書き込む。このとき、非選択のメモリセルには、全く磁場が印加されないか、単一方向のみの磁場が印加される。ここで、単一方向に磁場が印加されたメモリセルを半選択メモリセルと呼ぶ。 In order to operate an MRAM using a memory cell including a ferromagnetic tunnel junction, it is indispensable to eliminate erroneous writing to unselected cells. In the MRAM, information is written to the recording layer by applying a synthetic magnetic field of a magnetic field Hx in the easy axis direction and a magnetic field Hy in the hard axis direction to a selected memory cell. At this time, no magnetic field is applied to the non-selected memory cells, or a magnetic field only in a single direction is applied. Here, a memory cell to which a magnetic field is applied in a single direction is referred to as a half-selected memory cell.
ここで、一斉回転モデルにおける磁化反転特性は、アステロイド曲線であらわされる。このアステロイド曲線において、磁化容易軸方向及び磁化困難軸方向に磁場を印加した場合の磁化反転に必要なスイッチング磁場Hswは、容易軸方向のみに磁場を加えた場合の容易軸スイッチング磁場Hcよりも小さくなる。このとき、選択メモリセルに情報を書き込むために必要な単一方向の磁場HxはHcよりも小さく設定できるので、理想的には半選択メモリセルへの誤書き込みは起こらない。しかしながら、現実のメモリセルには反転磁場のばらつきが存在するため、HswをHcよりも十分に小さくしなければ、半選択メモリセルへの誤書き込みが起こる可能性がある。 Here, the magnetization reversal characteristic in the simultaneous rotation model is represented by an asteroid curve. In this asteroid curve, the switching magnetic field Hsw necessary for the magnetization reversal when the magnetic field is applied in the easy axis direction and the hard axis direction is more than the easy axis switching magnetic field Hc when the magnetic field is applied only in the easy axis direction. Get smaller. At this time, the unidirectional magnetic field Hx necessary for writing information to the selected memory cell can be set to be smaller than Hc. Ideally, erroneous writing to the half-selected memory cell does not occur. However, since there is a variation in the reversal magnetic field in an actual memory cell, erroneous writing to the half-selected memory cell may occur unless Hsw is made sufficiently smaller than Hc.
一方、磁気ランダムアクセスメモリは不揮発メモリとして動作するため、安定に記録情報を保持できなければならない。情報を安定に長時間記録するための目安として熱揺らぎ定数といわれるパラメータが存在し、この熱揺らぎ定数は記録層の体積とHswに比例することが一般的に言われている。従って、誤書き込みを低減するためにHswを低減すると、その分熱安定性も同様に低減し、情報を長期間保持することができなくなってしまう。 On the other hand, since the magnetic random access memory operates as a non-volatile memory, it must be able to hold recorded information stably. There is a parameter called a thermal fluctuation constant as a standard for recording information stably for a long time, and it is generally said that this thermal fluctuation constant is proportional to the volume of the recording layer and Hsw. Therefore, if Hsw is reduced to reduce erroneous writing, the thermal stability is similarly reduced, and information cannot be held for a long time.
以上のことから、Hswを低減しつつ、熱安定性を高めることで情報を長期間保持することができる磁気抵抗効果素子を提案することが、高集積化磁気メモリの実用化において重要な課題となる。 In view of the above, it is important to propose a magnetoresistive element capable of retaining information for a long period of time by increasing thermal stability while reducing Hsw. Become.
また、この種の関連技術として、磁気抵抗素子の磁化パターンを修正して書き込み特性を向上させる技術が開示されている(特許文献3参照)。
本発明は、誤書き込みを低減し、かつ熱安定性を向上することが可能な磁気記憶装置を提供する。 The present invention provides a magnetic storage device capable of reducing erroneous writing and improving thermal stability.
本発明の一視点に係る磁気記憶装置は、磁化の向きが固定された固定層と、磁化の向きが変化する記録層と、前記固定層及び前記記録層間に設けられた非磁性層とを含む磁気抵抗効果素子と、第1の方向に延在し、かつ前記磁気抵抗効果素子の前記記録層に情報を記録するための磁場を発生する第1の配線とを具備し、前記記録層は、前記第1の方向に対して0度より大きく20度以下である角度を成すように回転した第2の方向に延在し、かつ互いに対向しかつ前記第2の方向にそれぞれ延在する第1及び第2の側面と互いに対向する第3及び第4の側面とを備えた延在部と、前記第1及び第2の側面から前記第2の方向に対して垂直な第3の方向にそれぞれ突出する第1及び第2の突出部とを有し、前記第3及び第4の側面は、前記第3の方向に対して前記延在部が回転する回転方向にそれぞれ傾いている。 A magnetic storage device according to one aspect of the present invention includes a fixed layer whose magnetization direction is fixed, a recording layer whose magnetization direction changes, and a nonmagnetic layer provided between the fixed layer and the recording layer. A magnetoresistive effect element; and a first wiring that extends in a first direction and generates a magnetic field for recording information in the recording layer of the magnetoresistive effect element, the recording layer comprising: The first direction extends in a second direction rotated so as to form an angle greater than 0 degrees and not more than 20 degrees with respect to the first direction, and is opposed to each other and extends in the second direction. And an extended portion having a third side and a fourth side opposite to the second side, and a third direction perpendicular to the second direction from the first and second sides, respectively. A first projecting portion projecting from the second projecting portion, and the third and fourth side surfaces projecting from the third projecting portion; The extending portion is inclined respectively in the rotational direction to rotate with respect to the direction.
本発明によれば、誤書き込みを低減し、かつ熱安定性を向上することが可能な磁気記憶装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a magnetic storage device capable of reducing erroneous writing and improving thermal stability.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, elements having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
本発明者等は、誤書き込みを低減し、かつ歩留まりを上げるために、以下に説明するような磁気抵抗効果素子の一実施例であるMTJ(Magnetic Tunnel Junction)素子を製造した。 The inventors of the present invention manufactured an MTJ (Magnetic Tunnel Junction) element which is an example of a magnetoresistive effect element as described below in order to reduce erroneous writing and increase the yield.
図1は、本発明に係るMTJ素子10の一実施例を示す平面図である。図2は、図1に示したMTJ素子の断面図である。なお、図2は、例えば、図1に示したX方向に沿った断面図を示している。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an
図1及び図2に示すように、本発明の一実施例に係るMTJ素子10は、少なくとも、磁化方向が固定された固定層(ピン層)11と、磁化方向が反転する記録層(フリー層)13と、固定層11及び記録層13に挟まれた非磁性層(例えば、トンネル絶縁層)12とを有する。さらに、固定層11の下には、固定層11の磁化を固定するための反強磁性層14が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
このMTJ素子10は、X方向に延在する延在部10aと、この延在部10aの両側面の例えば中央付近からY方向(X方向に対して垂直な方向)にそれぞれ突出する突出部10b,10cとで構成されており、いわゆる十字型形状となっている。換言すると、MTJ素子10の平面形状において、中央部付近におけるY方向の幅W1が端部におけるY方向の幅W2よりも広くなっている。なお、図1の形状の場合、延在部10aの延在方向であるX方向は、MTJ素子10の磁化容易軸方向であり、突出部10b,10cの突出方向であるY方向は、MTJ素子10の磁化困難軸方向である。
The
突出部10b,10cは、延在部10aの中央付近の側面から突出していることが望ましい。しかし、これに限定されるものではなく、突出部10b,10cは、延在部10aに対して非対称な位置に設けられていてもよい。また、突出部10b,10cの角は、角張っていてもよいし、丸まっていてもよい。すなわち、突出部10b,10cの角が角張っている場合と丸まっている場合とで、MTJ素子10のアステロイド曲線に与える影響は小さい。
It is desirable that the
延在部10aの平面形状は、例えば四角形であり、かつ隣り合う2つの側面が直角でない。すなわち、2組の対角のうち一方の組の対角(角A,Cの角度)はそれぞれ鋭角であり、他方の組の対角(角B,Dの角度)はそれぞれ鈍角である。なお、延在部10aの4つの側面のうち突出部10b,10cが設けられている対向する2つの側面は、例えば、互いに平行であり、かつ延在部10aの延在方向(X方向)にも平行である。
The planar shape of the extending
延在部10aの4つの側面のうち突出部10b,10cが設けられていない対向する2つの側面は、必ずしも平行である必要はない。すなわち、上記2つの側面は、磁化困難軸方向に対して、それぞれ同じ方向に傾いていればよい。また、延在部10aの4つの角A,B,C,Dは、角張っていてもよいし、丸まっていてもよい。なお、図1には、平面形状が平行四辺形である延在部10aを含むMTJ素子10を示している。
Of the four side surfaces of the extending
また、換言すると、MTJ素子10の平面形状は、180度回転対称性(或いは、2回回転対称性)を有し、かつ鏡映対称性を有しない形状である。なお、図1及び図2に示すMTJ素子10は、固定層11、非磁性層12、記録層13及び反強磁性層14を全て同じ平面形状にしているが、記録層13のみが前述した形状を有していてもよい。
In other words, the planar shape of the
MTJ素子10のアスペクト比L/Wは、1より大きく設定される。また、MTJ素子10のアスペクト比L/Wは、1.5乃至2.2であることが望ましい。これは、容易軸スイッチング磁場Hcのばらつきを考慮して算出しており、上記範囲のアスペクト比の場合、磁場Hcのばらつきを低減することができる。なお、MTJ素子10のアスペクト比L/Wは、次のように規定する。すなわち、図1の平面形状を例に説明すると、X方向の最大の長さをLとし、Y方向の最大の幅をWとし、L/Wをアスペクト比と規定する。
The aspect ratio L / W of the
ここで、図示する形状のMTJ素子10の場合、長さLは、延在部10aにおけるX方向の両端の側面と側面とをX方向(磁化容易軸方向)で結んだときの最大距離である。また、幅Wは、突出部10bのY方向の端部の側面と突出部10cのY方向の端部の側面とをY方向(磁化困難軸方向)で結んだときの最大距離である。換言すると、平行四辺形からなる延在部10aの角をA,B,C,Dとした場合、長さLは、角Aと角Bとを結んだ辺ABの中点Mabと、角Cと角Dとを結んだ辺CDの中点Mcdとを結んだ距離で規定される。
Here, in the case of the
次に、MTJ素子10の材料の一例について説明する。固定層11及び記録層13の材料には、次のような強磁性材料が用いられる。例えば、Fe,Co,Ni、それらの積層膜、又はそれらの合金、スピン分極率の大きいマグネタイト、CrO2,RXMnO3−Y(R;希土類、X;Ca,Ba,Sr)などの酸化物の他、NiMnSb,PtMnSbなどのホイスラー合金などを用いることが好ましい。また、これら磁性体には、強磁性を失わないかぎり、Ag,Cu,Au,Al,Mg,Si,Bi,Ta,B,C,O,N,Pd,Pt,Zr,Ir,W,Mo,Nbなどの非磁性元素が多少含まれていてもよい。
Next, an example of the material of the
反強磁性層14の材料には、例えば、Fe−Mn,Pt−Mn,Pt−Cr−Mn,Ni−Mn,Ir−Mn,NiO,Fe2O3などを用いることが好ましい。
As the material of the
非磁性層12の材料には、例えば、Al2O3,SiO2,MgO,AlN,Bi2O3,MgF2,CaF2,SrTiO2,AlLaO3などの様々な誘電体を使用することができる。これらの誘電体には、酸素、窒素、フッ素欠損が存在していてもかまわない。
For the material of the
次に、このように構成されたMTJ素子10のアステロイド曲線について説明する。図3は、図1に示したMTJ素子10を備えたMRAMの主要部を示す平面図である。第1の書き込み配線15は、X方向に延びるように設けられている。第2の書き込み配線16は、Y方向に延びるように設けられている。第1の書き込み配線15は、MTJ素子10に対してY方向の磁場を印加する。第2の書き込み配線16は、MTJ素子10に対してX方向の磁場を印加する。
Next, an asteroid curve of the
MTJ素子10は、第1の書き込み配線15と第2の書き込み配線16との交差領域に配置されている。具体的には、MTJ素子10の磁化容易軸は、第1の書き込み配線15とほぼ平行である。また、MTJ素子10の磁化困難軸は、第2の書き込み配線16とほぼ平行である。
The
図4は、図3に示したMTJ素子10のアステロイド曲線を示す図である。ここで、X軸から45度傾いた直線Lとアステロイド曲線とが交わる点Pにおける磁化反転に必要な書き込み磁場(磁化容易軸方向及び磁化困難軸方向の合成磁場)をスイッチング磁場Hswとする。また、磁化容易軸方向のみの磁化反転に必要な書き込み磁場(すなわち、アステロイド曲線とX軸とが交わる点の磁場)を容易軸スイッチング磁場Hcとする。
FIG. 4 is a diagram showing an asteroid curve of the
磁化容易軸方向及び磁化困難軸方向に磁場を印加した場合の磁化反転に必要な磁場Hswは、磁化容易軸方向のみに磁場を加えた場合の磁場Hcよりも小さくなる。このとき、選択メモリセルに情報を書き込むために必要な単一方向の磁場HxはHcよりも小さく設定できるので、理想的には半選択メモリセルへの誤書き込みは起こらない。しかし、現実のメモリセルには反転磁場のばらつきが存在するため、HswをHcよりも十分に小さくしなければ、半選択メモリセルへの誤書き込みが起こる可能性がある。 The magnetic field Hsw required for magnetization reversal when a magnetic field is applied in the easy axis direction and the hard axis direction is smaller than the magnetic field Hc when a magnetic field is applied only in the easy axis direction. At this time, the unidirectional magnetic field Hx necessary for writing information to the selected memory cell can be set to be smaller than Hc. Ideally, erroneous writing to the half-selected memory cell does not occur. However, since there is a variation in the reversal magnetic field in an actual memory cell, erroneous writing to a half-selected memory cell may occur unless Hsw is made sufficiently smaller than Hc.
図4に示すように、図1に示した形状を有するMTJ素子10は、Hswに対してHcが十分大きく、書き込みマージン及び熱安定性が向上しているのが分かる。
As shown in FIG. 4, it can be seen that the
しかしながら、アステロイド曲線のX軸近傍を細かく見ると、第一象限と第二象限とのアステロイド形状に非対称性が生じている。また、Y軸方向に磁場を印加してアステロイド曲線が閉じる点Qが、Y軸からずれている。これは、書き込みマージンを減少させてしまうため好ましくない。 However, when the vicinity of the X axis of the asteroid curve is viewed in detail, asymmetry occurs in the asteroid shape between the first quadrant and the second quadrant. Further, the point Q at which the asteroid curve closes when a magnetic field is applied in the Y-axis direction is deviated from the Y-axis. This is undesirable because it reduces the write margin.
(第1の実施形態)
図5は、本発明の第1の実施形態に係るMTJ素子10を備えたMRAMの主要部を示す平面図である。第1の実施形態では、図1及び図2を用いて説明したMTJ素子と同じ形状を有する第1の例のMTJ素子10を用いている。
(First embodiment)
FIG. 5 is a plan view showing a main part of the MRAM including the
第1の書き込み配線15は、X方向に延びるように設けられている。第2の書き込み配線16は、X方向に垂直なY方向に延びるように設けられている。第1の書き込み配線15は、MTJ素子10に対してY方向の磁場を印加する。第2の書き込み配線16は、MTJ素子10に対してX方向の磁場を印加する。第1の書き込み配線15及び第2の書き込み配線16はそれぞれ、MTJ素子10に対して所定距離を空けて設けられていてもよいし、MTJ素子10に電気的に接続されていてもよい。
The
MTJ素子10は、第1の書き込み配線15と第2の書き込み配線16との交差領域に配置されている。また、MTJ素子10は、磁化容易軸が第1の書き込み配線15の延在方向(すなわち、X方向)に対して例えば5度(°)傾くように(或いは、5度回転するように)配置されている。換言すると、MTJ素子10は、磁化困難軸が第2の書き込み配線16の延在方向(すなわち、Y方向)に対して例えば5度傾くように配置されている。
The
また、MTJ素子10を回転させる方向は、延在部10aの4つの側面のうちで突出部10b,10cが設けられていない2つの対向する側面を磁化困難軸方向に対して傾ける(或いは、回転させる)方向と同じである。
In addition, the
図6は、図5に示したMTJ素子10のアステロイド曲線を示す図である。なお、図5には、比較例である磁化容易軸と第1の書き込み配線15とがほぼ平行(回転角度0度)の場合のアステロイド曲線(すなわち、図3に示したMTJ素子10のアステロイド曲線)についても示している。
FIG. 6 is a diagram showing an asteroid curve of the
図6に示すように、X軸近傍のアステロイド曲線を0度と5度との場合で比較すると、5度回転させることで、第一象限と第二象限間とのアステロイド曲線の非対称性が小さくなっている。これにより、MTJ素子10の書き込みマージンを向上させることができる。
As shown in FIG. 6, when the asteroid curve near the X axis is compared between 0 degree and 5 degrees, asymmetry of the asteroid curve between the first quadrant and the second quadrant is obtained by rotating 5 degrees. Is getting smaller. Thereby, the write margin of the
また、Y軸近傍のアステロイド曲線を0度と5度との場合で比較すると、MTJ素子10を5度回転させることで、Y軸方向に磁場を印加してアステロイド曲線が閉じる点Qが、Y軸とほぼ一致するようになっている。すなわち、Y軸近傍のアステロイド曲線においても、第一象限と第二象限間との非対称性が小さくなっている。
Further, when comparing the asteroid curve near the Y axis between 0 degree and 5 degrees, by rotating the
次に、MTJ素子10の回転角度を変化させた場合の容易軸スイッチング磁場Hc及び磁場HcのばらつきσHcについて説明する。
Next, the easy axis switching magnetic field Hc and the variation σHc of the magnetic field Hc when the rotation angle of the
図7は、MTJ素子10における磁場Hcの回転角度依存性を示す図である。横軸は、回転角度(度)を表している。縦軸は、Hc0に対するHcの比を表している。なお、Hc0は、回転角度0度の場合のHcを表している。すなわち、図7において、磁場Hcは、回転角度0度でのMTJ素子10の容易軸スイッチング磁場Hc0で規格化されている。
FIG. 7 is a diagram showing the rotation angle dependence of the magnetic field Hc in the
図7に示すように、MTJ素子10の回転角度を0度から20度までの範囲で変化させた場合、この範囲では磁場Hcは殆ど変化しないことが分かる。すなわち、少なくとも0度から20度までの範囲では、Hswに対してHcが十分大きく、書き込みマージン及び熱安定性が向上するという効果は、回転角度0度の場合と同様である。
As shown in FIG. 7, when the rotation angle of the
図8は、MTJ素子10における磁場HcのばらつきσHcの回転角度依存性を示す図である。横軸は、回転角度(度)を表している。縦軸は、σHc0に対するσHcの比を表している。σHc0は、回転角度0度の場合のσHcを表している。すなわち、図8において、ばらつきσHcは、回転角度0度でのMTJ素子10のばらつきσHc0で規格化されている。図9は、図8に示した曲線の回転角度0度、2度、5度、10度及び20度における具体的な数値を示している。
FIG. 8 is a diagram showing the rotation angle dependence of the variation σHc of the magnetic field Hc in the
図8に示すように、MTJ素子10を回転させると、σHc/σHc0の値が減少しているのが分かる。また、回転角度が0度より大きくかつ2度以下の範囲でσHc/σHc0の値が急激に減少し、回転角度2度でσHc/σHc0の値が最小となっている。
As shown in FIG. 8, it can be seen that when the
σHc/σHc0の値が1より小さければ、ばらつきσHcが減少するため書き込みマージンが向上する。すなわち、回転角度が0度より大きくかつ20度以下であれば、ばらつきσHcを低減させることができる。 If the value of σHc / σHc0 is smaller than 1, the variation σHc is reduced and the write margin is improved. That is, if the rotation angle is greater than 0 degree and 20 degrees or less, the variation σHc can be reduced.
また、回転角度が0度より大きくかつ15度以下であれば、ばらつきσHcが1割以上減少している。よって、この範囲では、ばらつきσHcを低減するという効果が大きい。また、回転角度10度の場合は、ばらつきσHcが1割より大きく(具体的には、0.88)減少している。また、回転角度5度の場合は、ばらつきσHcが0.87まで減少している。よって、回転角度が0度より大きくかつ5度以下であることが最も望ましい。 Further, if the rotation angle is larger than 0 degree and 15 degrees or less, the variation σHc is reduced by 10% or more. Therefore, in this range, the effect of reducing the variation σHc is great. When the rotation angle is 10 degrees, the variation σHc is larger than 10% (specifically, 0.88) and is reduced. In the case of the rotation angle of 5 degrees, the variation σHc is reduced to 0.87. Therefore, it is most desirable that the rotation angle is larger than 0 degree and 5 degrees or less.
以上詳述したように本実施形態によれば、Hswに対してX軸方向のスイッチング磁場Hcを十分大きくすることができる。この結果、書き込みマージンを向上させることができ、かつ熱安定性を向上させることができるため、MTJ素子10への誤書き込みを低減させることができる。
As described above in detail, according to this embodiment, the switching magnetic field Hc in the X-axis direction can be sufficiently increased with respect to Hsw. As a result, the write margin can be improved and the thermal stability can be improved, so that erroneous writing to the
さらに、磁場Hcを減少させずに、磁場HcのばらつきσHcを低減させることができる。この結果、MTJ素子10の歩留まりを上げることができる。
Further, the variation σHc of the magnetic field Hc can be reduced without reducing the magnetic field Hc. As a result, the yield of the
なお、延在部10aの4つの側面のうち突出部10b,10cが設けられていない対向する2つの側面の磁化困難軸に対する傾き(磁化困難軸に対する上記2つの側面の回転角度)が変化すると、アステロイド曲線のHswも変化する。しかし、上記2つの側面の回転角度が変化した場合でも、アステロイド曲線の非対称性はほとんど変わらない。よって、上記2つの側面の回転角度を変化させたMTJ素子10に本実施形態を適用しても、同様の効果を得ることができる。
In addition, when the inclination (the rotation angle of the two side surfaces with respect to the hard axis of magnetization) of the two opposing side surfaces where the projecting
また、前述したように、記録層13のみ延在部10a及び突出部10b,10cを有するようにMTJ素子10を構成してもよい。すなわち、MTJ素子10のアステロイド曲線は、記録層13の平面形状によってほぼ決まってくる。よって、固定層11、非磁性層12及び反強磁性層14の平面形状は、特に限定されず、例えば四角形等であってもよい。
Further, as described above, the
(第2の実施形態)
第1の実施形態で用いたMTJ素子10は、図1に示した形状に限定されるものではなく、種々変形することが可能である。本実施形態では、MTJ素子10の他の形状について説明する。なお、これらのMTJ素子10は、第1の実施形態同様に、磁化容易軸が第1の書き込み配線15の延在方向に対して0度より大きくかつ20以下の角度で回転させて使用されることは勿論である。
(Second Embodiment)
The
図10は、MTJ素子10の第2の例を示す平面図である。延在部10aは、例えば平行四辺形である。突出部10b,10cはそれぞれ、角が丸まっている。また、突出部10b,10cはそれぞれ、角のみが丸まっていてもよく、或いは図10に示すように根元から全体的に丸まっていてもよい。すなわち、丸まり方の大きさ(具体的には、曲率半径(角の曲線を含む円の半径Rの大きさ))は、特に限定されない。また、突出部10b,10cの角が、丸みを帯びずに、欠けた形状であってもよい。図10に示したMTJ素子10のアスペクト比は、図1に示したMTJ素子10のアスペクト比と同じである。
FIG. 10 is a plan view showing a second example of the
図11は、MTJ素子10の第3の例を示す平面図である。図11に示したMTJ素子10は、図10に示したMTJ素子10のアスペクト比を小さくしたものである。ただし、アスペクト比が1以上の条件は、満足している。このように、アスペクト比が小さいMTJ素子10を用いることも可能である。
FIG. 11 is a plan view showing a third example of the
図12は、MTJ素子10の第4の例を示す平面図である。延在部10aは、角が丸まっている。角の曲率半径は、特に限定されない。また、延在部10aの角が、丸みを帯びずに、欠けた形状であってもよい。突出部10b,10cは、例えば角が丸まっている。また、突出部10b,10cは、角が角張っていてもよい。実際には、製造工程のエッチング精度の関係上、図1に示したような全ての角が角張っているMTJ素子10を形成するのは難しく、図12に示したMTJ素子10を用いることが可能性が高いと言える。なお、図12に示したMTJ素子10の長さLについても、延在部10aの辺ABの中点Mabと辺CDの中点Mcdとを結んだ距離で規定される。
FIG. 12 is a plan view showing a fourth example of the
図13は、MTJ素子10の第5の例を示す平面図である。延在部10aの4つの側面のうち突出部10b,10cが設けられていない対向する2つの側面は、磁化困難軸方向に対してそれぞれ同じ方向に回転している。そして、上記2つの側面は、磁化困難軸方向に対する回転角度が異なっている。
FIG. 13 is a plan view showing a fifth example of the
換言すると、2組の対角のうち一方の組の対角はそれぞれ鋭角であり、他方の組の対角はそれぞれ鈍角である。そして、鋭角である2つの角A,Cは、互いに角度が異なっている。同様に、鈍角である2つの角B,Dは、互いに角度が異なっている。また、延在部10aは、例えば角が丸まっている。突出部10b,10cは、例えば角が丸まっている。
In other words, one of the two sets of diagonals is an acute angle, and the other of the other diagonals is an obtuse angle. The two acute angles A and C are different from each other. Similarly, the two angles B and D that are obtuse angles are different from each other. Further, the
図14は、MTJ素子10の第6の例を示す平面図である。延在部10aの鋭角である2つの角A,Cの曲率半径がそれぞれ異なっている。すなわち、鋭角である2つの角A,Cのうち一方の角Aが他方の角Cより丸まり方が小さくなっている。突出部10b,10cは、例えば角が丸まっている。
FIG. 14 is a plan view showing a sixth example of the
以上説明した複数の例のMTJ素子10を用い、かつMTJ素子10を回転させて配置した場合でも、第1の実施形態と同じ効果を得ることができる。なお、MTJ素子10の記録層13のみが上記形状を有していてもよいことは勿論である。
Even when the
次に、MTJ素子10を作製するための製造方法について説明する。
Next, a manufacturing method for manufacturing the
[1]製造方法例1
製造方法例1では、一般的な大きさのMTJ素子10の製造方法を説明する。
[1] Production method example 1
In the manufacturing method example 1, a manufacturing method of the
まず、スパッタ法でMTJ材料層を形成し、このMTJ材料層上にレジストを塗布する。そして、光、電子ビーム、X線のいずれかを用いてパターンを形成し、現像してレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、MTJ材料層をイオンミリング又はエッチングし、所望形状のMTJ素子10を形成する。その後、レジストを剥離する。
First, an MTJ material layer is formed by sputtering, and a resist is applied on the MTJ material layer. Then, a pattern is formed using any of light, electron beam, and X-ray, and developed to form a resist pattern. Using this resist pattern as a mask, the MTJ material layer is ion milled or etched to form the
[2]製造方法例2
製造方法例2では、比較的大きなサイズ、例えばミクロンオーダーのMTJ素子10の製造方法を説明する。
[2] Production method example 2
In the manufacturing method example 2, a manufacturing method of the
まず、スパッタ法でMTJ材料層を形成する。次に、このMTJ材料層上に、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等から構成されるハードマスクを形成する。そして、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)法によりハードマスクをエッチングし、所望形状のハードマスクパターンを形成する。このハードマスクパターンを用いて、MTJ材料層をイオンミリングすることで、所望形状のMTJ素子10を形成する。
First, an MTJ material layer is formed by sputtering. Next, a hard mask made of, for example, silicon oxide or silicon nitride is formed on the MTJ material layer. Then, the hard mask is etched by a reactive ion etching (RIE) method to form a hard mask pattern having a desired shape. Using this hard mask pattern, the MTJ material layer is ion milled to form the
[3]製造方法例3
製造方法例3では、より小さい素子、例えば、2〜3μm程度から0.1μm程度のサブミクロンサイズのMTJ素子10の製造方法を説明する。このようなサイズのMTJ素子の加工には、以下のように、光リソグラフィを用いることが可能である。
[3] Production method example 3
In manufacturing method example 3, a manufacturing method of a smaller element, for example, an
まず、スパッタ法でMTJ材料層を形成する。次に、このMTJ材料層上に、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等から構成されるハードマスクを形成する。そして、RIE法によりハードマスクをエッチングし、所望形状のハードマスクパターンを形成する。このハードマスクパターンをマスクとして、RIE法を用いて、MTJ材料層をエッチングすることで、所望形状のMTJ素子10を形成する。
First, an MTJ material layer is formed by sputtering. Next, a hard mask made of, for example, silicon oxide or silicon nitride is formed on the MTJ material layer. Then, the hard mask is etched by the RIE method to form a hard mask pattern having a desired shape. Using this hard mask pattern as a mask, the MTJ material layer is etched using the RIE method to form the
[4]製造方法例4
製造方法例4では、さらに小さなサイズ、例えば0.5μm程度以下のサイズのMTJ素子10の製造方法を説明する。このような非常に小さなサイズのMTJ素子の加工には、電子ビーム露光を用いることが可能である。
[4] Production method example 4
In Manufacturing Method Example 4, a manufacturing method of the
しかし、この場合は素子自体が非常に小さいため、本発明の一実施形態におけるエッジドメイン領域を広げるための形状部分はさらに小さくなるので、MTJ素子10の作製が大変困難になる。
However, in this case, since the element itself is very small, the shape part for expanding the edge domain region in one embodiment of the present invention is further reduced, so that it is very difficult to manufacture the
そこで、本発明の一実施形態に係る所望形状のMTJ素子10を作製するために、電子ビームの近接効果補正(OPC:Optical Proximity Correction)を利用する。この近接効果補正は、通常、電子ビームの基板からの後方散乱により生じる図形内の近接効果を補正し、正しいパターンを形成するために用いられるものである。この近接効果補正は、例えば次のように行われる。例えば長方形のパターンを形成する場合、長方形の頂点付近では蓄積電荷量が不足し、長方形の頂点が丸くなるという現象がみられる。この頂点をはっきりさせるために、頂点付近、特に0.5μm程度以下の素子の場合には図形の外側に、補正点ビームを打ち込んで蓄積電荷量を増やすことで、正常なパターンを得ることができる。
Therefore, in order to manufacture the
この製造方法例4では、上述する電子ビームの近接効果補正の方法を用いて、素子端部の幅が広がった形状を次のように形成する。例えばいわゆる十字形状を形成する場合、長方形を基本パターンとし、相対する2頂点付近にそれぞれ補正点ビームを打ち込むことで、素子端部の幅が広い形状を形成することが可能となる。この時、通常の近接効果補正の場合に比べて、打ち込む電荷量を多くするか、補正点ビームの打ち込み位置を適当に調節するか、又はその両方を用いて、頂点を回復する以上に形状を補正する(例えば、角を尖らせる等)とよい。さらに、例えばいわゆる十字形状を形成するために、複数点の補正点ビームを照射することも可能である。 In this manufacturing method example 4, using the method for correcting the proximity effect of the electron beam described above, a shape in which the width of the element end portion is widened is formed as follows. For example, when forming a so-called cross shape, a rectangular shape is used as a basic pattern, and a correction point beam is driven in the vicinity of two opposing vertices, whereby a shape having a wide element end can be formed. At this time, as compared with the case of normal proximity effect correction, the amount of electric charge to be applied is increased, or the position of the correction point beam is appropriately adjusted, or both of them are used to restore the shape more than recovering the vertex. It is good to correct (for example, sharpen a corner). Further, for example, a plurality of correction point beams can be irradiated to form a so-called cross shape.
(第3の実施形態)
第3の実施形態は、MTJ素子10を用いたMRAMの構成例を示している。
(Third embodiment)
The third embodiment shows a configuration example of an MRAM using the
上述したMTJ素子10は、MRAMにおけるメモリセルの記憶素子として用いるのに好適である。一般に、磁性体を記録層として用いるMRAMでは、隣接セルへの誤書き込みがなく、メモリセルを微細化した場合においても、記録情報を長期間保持するために熱的に安定な記録層をもつことが必要になる。そこで、上述した本発明の一実施形態に係るMTJ素子10を用いることにより、スイッチング磁場を低減でき、かつ熱揺らぎ定数が十分大きなメモリセルを提供できる。これにより、記憶ビットの書き込みの際に必要な書き込み電流を小さくすることができる。
The above-described
尚、ここでは、MRAMのメモリセル構造の一例である、[1]選択トランジスタ型、[2]選択ダイオード型、[3]クロスポイント型について説明する。 Here, an example of a memory cell structure of the MRAM, [1] selection transistor type, [2] selection diode type, and [3] crosspoint type will be described.
[1]選択トランジスタ型
図15は、本発明の第3の実施形態に係る選択トランジスタ型のMRAMを示す回路図である。図16は、図15に示した選択トランジスタ型のMRAMの構成を示す平面図である。図17は、図15に示した選択トランジスタ型のMRAMのメモリセルMCを示す断面図である。なお、図16では、簡略化のために、ビット線(BL)、ワード線(WWL)及びMTJ素子10のみ図示している。また、図17では、半導体基板21とビット線(BL)28との間は、絶縁層(図示せず)で満たされている。
[1] Selection Transistor Type FIG. 15 is a circuit diagram showing a selection transistor type MRAM according to the third embodiment of the present invention. FIG. 16 is a plan view showing the configuration of the select transistor type MRAM shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing the memory cell MC of the select transistor type MRAM shown in FIG. In FIG. 16, only the bit line (BL), the word line (WWL), and the
選択トランジスタ型の1つのメモリセルMCは、1つのMTJ素子10と、このMTJ素子10に接続されたトランジスタ(例えばMOSトランジスタ)Trと、ビット線(BL)28と、ワード線(WWL)26とを含んで構成されている。そして、このメモリセルMCをアレイ状に複数個配置することで、メモリセルアレイMCAを構成する。なお、ワード線(WWL)26は、図5に示した第1の書き込み配線15に対応し、ビット線(BL)28は、図5に示した第2の書き込み配線16に対応する。
One memory cell MC of the select transistor type includes one
具体的には、MTJ素子10の一端は、ベース金属層27、コンタクトプラグ24a,24b,24c及び配線層25a,25bを介して、トランジスタTrの電流経路の一端(ドレイン拡散層)23aに接続されている。一方、MTJ素子10の他端は、ビット線28に接続されている。MTJ素子10の下方には、MTJ素子10と電気的に分離された書き込みワード線(WWL)26が設けられている。トランジスタTrの電流経路の他端(ソース拡散層)23bは、コンタクトプラグ24d及び配線層25cを介して、例えばグランド電位に接続されている。トランジスタTrのゲート電極22は、読み出しワード線(RWL)として機能する。
Specifically, one end of the
なお、ベース金属層27側のMTJ素子10の一端は、例えば固定層11であり、ビット線28側のMTJ素子10の他端は、例えば記録層13であるが、その逆の配置でも勿論かまわない。また、MTJ素子10とビット線28との間に、例えばハードマスクが介在していてもよい。
Note that one end of the
また、図16に示すように、MTJ素子10は、磁化容易軸がワード線(WWL)26の延在方向に対して例えば5度傾くように(或いは、5度回転するように)配置されている。換言すると、MTJ素子10は、磁化困難軸がビット線(BL)28の延在方向に対して例えば5度傾くように配置されている。MTJ素子10としては、例えば、図12で示した平面形状を有するものが用いられる。
Further, as shown in FIG. 16, the
上記のような選択トランジスタ型のメモリセルMCにおいて、データの書き込み動作及び読み出し動作は、以下のように行われる。 In the select transistor type memory cell MC as described above, data write and read operations are performed as follows.
まず、書き込み動作は、次のように行われる。複数のMTJ素子10のうち選択されたMTJ素子10に対応するビット線28及び書き込みワード線26が選択される。この選択されたビット線28及び書き込みワード線26に書き込み電流Iw1,Iw2をそれぞれ流すと、これら書き込み電流Iw1,Iw2による合成磁界HがMTJ素子10に印加される。これにより、MTJ素子10の記録層13の磁化方向を反転させ、固定層11及び記録層13の磁化方向が平行となる状態又は反平行となる状態をつくる。ここで、例えば、平行状態を“1”状態、反平行状態を“0”状態と規定することで、2値のデータの書き込みが実現する。
First, the write operation is performed as follows. The
次に、読み出し動作は、読み出し用スイッチング素子として機能するトランジスタTrを利用して、次のように行われる。選択されたMTJ素子10に対応するビット線28及び読み出しワード線(RWL)22を選択し、MTJ素子10の非磁性層12をトンネルする読み出し電流Irを流す。ここで、接合抵抗値は固定層11及び記録層13の磁化方向の相対角の余弦に応じて変化し、固定層11及び記録層13の磁化方向が平行状態(例えば“1”状態)の場合は接合抵抗値が低抵抗となり、固定層11及び記録層13の磁化方向が反平行状態(例えば“0”状態)の場合は接合抵抗値が高抵抗となる、トンネル磁気抵抗(TMR)効果が得られる。このため、この抵抗値の違いを読み取ることで、MTJ素子10の“1”、“0”状態を判別する。
Next, the read operation is performed as follows using the transistor Tr functioning as a read switching element. A
[2]選択ダイオード型
図18は、選択ダイオード型のMRAMを示す回路図である。図19は、図18に示した選択ダイオード型のMRAMのメモリセルMCを示す断面図である。なお、図18では、半導体基板21とビット線(BL)28との間は、絶縁層(図示せず)で満たされている。
[2] Selection Diode Type FIG. 18 is a circuit diagram showing a selection diode type MRAM. FIG. 19 is a cross-sectional view showing the memory cell MC of the selection diode type MRAM shown in FIG. In FIG. 18, the space between the
図18及び図19に示すように、選択ダイオード型の1つのメモリセルMCは、1つのMTJ素子10と、このMTJ素子10につながるダイオードDと、ビット線(BL)28と、ワード線(WL)26とを含んで構成されている。そして、このメモリセルMCをアレイ状に複数個配置することで、メモリセルアレイMCAを構成する。
As shown in FIGS. 18 and 19, one memory cell MC of the selected diode type includes one
ここで、ダイオードDは、例えばPN接合ダイオードであり、P型半導体層とN型半導体層とで構成されている。このダイオードDの一端(例えばP型半導体層)は、MTJ素子10に接続されている。一方、ダイオードDの他端(例えばN型半導体層)は、ワード線26に接続されている。そして、図示する構造では、ビット線28からワード線26へ電流が流れるようになっている。
Here, the diode D is a PN junction diode, for example, and is composed of a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer. One end (for example, a P-type semiconductor layer) of the diode D is connected to the
尚、ダイオードDの配置箇所や向きは、種々に変更することが可能である。例えば、ダイオードDは、ワード線26からビット線28へ電流が流れる向きに配置してもよい。また、ダイオードDは、半導体基板21内に形成することも可能である。さらに、ダイオードDは、MTJ素子10と同じ形状(例えばいわゆる十字型)にすることも可能である。
In addition, the arrangement | positioning location and direction of the diode D can be changed variously. For example, the diode D may be arranged in a direction in which current flows from the
さらに、MTJ素子10は、磁化容易軸がワード線(WL)26の延在方向に対して例えば5度傾くように(或いは、5度回転するように)配置されている。換言すると、MTJ素子10は、磁化困難軸がビット線(BL)28の延在方向に対して例えば5度傾くように配置されている。MTJ素子10としては、例えば、図12で示した平面形状を有するものが用いられる。
Further, the
上記のような選択ダイオード型のメモリセルMCにおいて、データの書き込み動作は、上記選択トランジスタ型と同様で、ビット線28及びワード線26に書き込み電流Iw1,Iw2を流して、MTJ素子10の固定層11及び記録層13の磁化方向を平行状態又は反平行状態にする。
In the select diode type memory cell MC as described above, the data write operation is the same as that of the select transistor type, and the write currents Iw1 and Iw2 are supplied to the
一方、データの読み出し動作も、上記選択トランジスタ型とほぼ同じであるが、選択ダイオード型の場合、ダイオードDを読み出し用スイッチング素子として利用する。すなわち、ダイオードDの整流性を利用し、非選択のMTJ素子は逆バイアスとなるようにビット線28及びワード線26のバイアスを制御し、選択したMTJ素子10にのみ読み出し電流Irが流れるようにする。
On the other hand, the data read operation is almost the same as that of the selection transistor type, but in the case of the selection diode type, the diode D is used as a read switching element. That is, by using the rectification of the diode D, the bias of the
[3]クロスポイント型
図20は、クロスポイント型のMRAMを示す回路図である。図21は、図20に示したクロスポイント型のMRAMのメモリセルMCを示す断面図である。なお、図21では、半導体基板21とビット線(BL)28との間は、絶縁層(図示せず)で満たされている。
[3] Crosspoint Type FIG. 20 is a circuit diagram showing a crosspoint type MRAM. FIG. 21 is a cross-sectional view showing the memory cell MC of the cross-point type MRAM shown in FIG. In FIG. 21, the space between the
図20及び図21に示すように、クロスポイント型の1つのメモリセルMCは、1つのMTJ素子10と、ビット線(BL)28と、ワード線(WL)26とを含んで構成されている。そして、このメモリセルMCをアレイ状に複数個配置することで、メモリセルアレイMCAを構成する。
As shown in FIGS. 20 and 21, one cross-point type memory cell MC is configured to include one
具体的には、MTJ素子10は、ビット線28及びワード線26の交点付近に配置され、MTJ素子10の一端はワード線26に接続され、MTJ素子10の他端はビット線28に接続されている。
Specifically, the
また、MTJ素子10は、磁化容易軸がワード線(WL)26の延在方向に対して例えば5度傾くように(或いは、5度回転するように)配置されている。換言すると、MTJ素子10は、磁化困難軸がビット線(BL)28の延在方向に対して例えば5度傾くように配置されている。MTJ素子10としては、例えば、図12で示した平面形状を有するものが用いられる。
The
上記のようなクロスポイント型のメモリセルMCにおいて、データの書き込み動作は、上記選択トランジスタ型と同様で、ビット線28及びワード線26に書き込み電流Iw1,Iw2を流して、MTJ素子10の固定層11及び記録層13の磁化方向を平行状態又は反平行状態にする。一方、データの読み出し動作は、選択されたMTJ素子10に接続するビット線28及びワード線26に読み出し電流Irを流すことで、MTJ素子10のデータを読み出す。
In the cross-point type memory cell MC as described above, the data write operation is the same as that of the selection transistor type, and the write currents Iw1 and Iw2 are supplied to the
以上詳述したように本実施形態によれば、MTJ素子10を用いて複数の種類の磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)を構成することができる。なお、前述した各型の磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)は一例であり、他の型の磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)に適用することも可能である。
As described above in detail, according to the present embodiment, a plurality of types of magnetic random access memories (MRAM) can be configured using the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形して実施可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
10…MTJ素子、10a…延在部、10b,10c…突出部、11…固定層、12…非磁性層、13…記録層、14…反強磁性層、15…第1書き込み配線、16…第2書き込み配線、21…半導体基板、22…ゲート電極、23a…ドレイン拡散層、23b…ソース拡散層、24a,24b,24c,24d…コンタクトプラグ、25a,25b,25c…配線層、26…ワード線、27…ベース金属層、28…ビット線、MC…メモリセル、MCA…メモリセルアレイ、Tr…トランジスタ、D…ダイオード。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1の方向に延在し、かつ前記磁気抵抗効果素子の前記記録層に情報を記録するための磁場を発生する第1の配線と
を具備し、
前記記録層は、
前記第1の方向に対して0度より大きく20度以下である角度を成すように回転した第2の方向に延在し、かつ互いに対向しかつ前記第2の方向にそれぞれ延在する第1及び第2の側面と互いに対向する第3及び第4の側面とを備えた延在部と、
前記第1及び第2の側面から前記第2の方向に対して垂直な第3の方向にそれぞれ突出する第1及び第2の突出部と
を有し、
前記第3及び第4の側面は、前記第3の方向に対して前記延在部が回転する回転方向にそれぞれ傾いている
ことを特徴とする磁気記憶装置。 A magnetoresistive effect element including a fixed layer in which the direction of magnetization is fixed, a recording layer in which the direction of magnetization changes, and a nonmagnetic layer provided between the fixed layer and the recording layer;
A first wiring extending in a first direction and generating a magnetic field for recording information on the recording layer of the magnetoresistive element, and
The recording layer is
The first direction extends in a second direction rotated so as to form an angle greater than 0 degrees and not more than 20 degrees with respect to the first direction, and is opposed to each other and extends in the second direction. And an extended portion having a second side surface and third and fourth side surfaces facing each other;
First and second projecting portions projecting from the first and second side surfaces in a third direction perpendicular to the second direction, respectively.
The third and fourth side surfaces are each inclined in a rotation direction in which the extension portion rotates with respect to the third direction.
前記第3の方向は、磁化困難軸方向に沿った方向であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記憶装置。 The second direction is a direction along the easy axis direction,
The magnetic storage device according to claim 1, wherein the third direction is a direction along a hard axis direction.
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